CN201080934Y - 气动线性驱动装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型建议了一种气动线性驱动装置,它具有可以在活塞接收腔(6)里移动的驱动活塞(3)。布置在驱动活塞(3)外圆周上的滑动表面(22)可以在移动运动时在由活塞接收腔(6)所限定的活塞移动表面(8)上沿着滑动。至少一个径向可变形的活塞密封件(36,37)在其基本位置上占有相比于滑动表面(22)缩回的位置,因此它并不与活塞移动表面(8)接触。若驱动活塞(3)遇到阻力,那么在由活塞密封件(36,37)围绕限定的加载腔室(38,39)里的压力就升高,从而使活塞密封(36,37)径向变形并密封地向着活塞移动表面(8)压紧。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种气动线性驱动装置,其具有驱动外壳,在该外壳里有至少一个限定活塞移动表面的活塞接收腔,该接收腔被一个位于其中的驱动活塞在轴向分成两个工作腔室,其中驱动活塞在其外圆周部位里具有至少一个弹性可变形的环形活塞密封件,它可以密封地贴靠在活塞移动表面上,以阻止在两个工作腔室之间漏气,而且其中至少一个工作腔室可施加压缩空气,以便使驱动活塞产生线性移动运动,在该运动时它用一个位于其外圆周上的滑动表面在活塞移动表面上沿着滑动。
背景技术
一种由DE 195 04 207 C5已知的这种型式的气动线性驱动装置设计成双作用气动气缸并包含有在活塞接收腔里可以线性移动地布置的驱动活塞。通过对一个或另一个被驱动活塞分开的工作腔室加上压缩空气就可以使驱动活塞在一个或另一个方向上在两个终端位置之间移动。在线性运动时驱动活塞用布置在其外圆周上的滑动表面在限定住活塞接收腔的活塞移动表面上沿着滑动。两个总是与活塞移动表面处于密封接触的活塞密封件阻止了压缩空气在两个工作腔室之间的泄漏。
一种由DE 94 00 843 U1已知的工作气缸具有集成有夹紧机构的驱动活塞。驱动活塞的环形夹紧件可以径向对着活塞移动表面预张紧,以便使驱动活塞轴向不可运动地固定在确定的位置上。两个设在驱动活塞上的活塞密封件与夹紧机构的工作状态无关地与活塞移动表面总是处于密封接触。
在两种已知的线性驱动装置中必须容许在活塞密封件和活塞移动表面之间并不是微不足道的滑动摩擦。这种滑动摩擦影响了驱动活塞的移动速度并且是一个磨损源。
采用本实用新型应该能克服在以前使用活塞密封件时所存在的摩擦问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种气动线性驱动装置,其能够克服在现有技术中的使用活塞密封件时所存在的摩擦问题。
按照本实用新型,提供了一种气动线性驱动装置。该气动线性驱动装置具有驱动外壳,在该外壳里有至少一个限定活塞移动表面的活塞接收腔。该接收腔被一个位于其中的驱动活塞在轴向分成两个工作腔室。驱动活塞在其外圆周部位里具有至少一个弹性可变形的环形活塞密封件,它可以密封地贴靠在活塞移动表面上,以阻止在两个工作腔室之间漏气。两个工作腔室中的至少一个工作腔室可施加压缩空气,以便使驱动活塞产生线性运动,在该运动时它用一个位于其外圆周上的滑动表面在活塞移动表面上沿着滑动。其特征在于,活塞密封件构成配合于驱动活塞的加载腔室的径向位于外面的限定壁,并在这个加载腔室的无压状态下占据基本位置,在该位置上它由于相对于滑动面来说较小的外圆周而相比于滑动面径向缩回了;而且存在有这样的机构,通过这些机构可以从目前施加压缩空气的工作腔室里将压缩空气供给加载腔室,从而使活塞密封件从其基本位置径向向外变形到在预张紧作用下贴靠在活塞移动表面上的密封位置,此时在加载腔室里的压力升高到相对于用于使驱动活塞移动所需的移动压力来说更高的激活压力。
按此方式可以使驱动活塞线性移动,而在活塞密封件和活塞移动表面之间并没有密封接触。驱动活塞和驱动外壳之间的密封在移动运动时只是通过存在于滑动表面和活塞移动表面之间的最小移动间隙来保证。微小的泄漏,也就是说在两个工作腔室之间一定的空气串漏是容许的。由于在一般相对较软的活塞密封件和活塞移动表面之间没有接触,因此驱动活塞可以极轻快地移动,因此磨损小并在需要时有相对高的速度。
只有当驱动活塞到达了终端位置或者在另一个轴向位置上由于阻力而受到妨碍不能继续轻快地运动时,活塞密封件才产生密封效果。然后该密封件由于建立起了压力由该直至那时停住的相对于滑动表面径向缩回的基本位置起径向向外发生变形并超过滑动表面移位,其中它被压紧在活塞移动表面上。此处它一般在其圆周方向上伸长。在占住的密封位置上它保证了在两个工作腔室之间的可靠的气体密封,因此实际上不再产生泄漏。因此可以使驱动活塞在它取决于使用情况以高的调整力施加的位置上可靠地固定住,而并没有连续地将压缩空气补充供给到对调整力来说责任重大的工作腔室里.
因为活塞密封件的密封功能取决于压力,因此产生一种动态的系统,它自动地适应于相应的条件。活塞密封件总是当由于机械阻力的升高,该加载腔室里的压力达到预先规定的激活压力时才移位至密封位置中。激活压力的大小尤其是可以通过活塞密封件的结构和/或材料选择来施加影响。
尽管并不很重要,但人们通过将处于密封位置上的活塞密封件压紧在活塞移动表面上也就达到一种夹紧效果,通过该效果使驱动活塞附带用机械方法相对于驱动外壳固定住,并且并不仅仅通过轴向作用在它上面的流体的调整力。
本实用新型的有利的改进方案见下文。
对于活塞密封件来说它优选是指一种弹性塑料物体。一种软弹性并不是前提条件,然而是有利的。优选使用一种弹性体材料。有利的是:活塞密封件装在驱动活塞的间隙状的中间腔里。因此可以通过从径向里面起作用于活塞密封件上的激活压力使该活塞密封件附带地轴向在中间腔的侧面之间夹紧。这以特别可靠的方式阻碍了位于密封位置上的活塞密封件发生环流。
引起加载腔室流体加载的机构在驱动活塞的一种特别简单的结构形式中这样来设计,使该加载腔室通过总是敞开着的连接机构与配合的工作腔室连接。在工作腔室里的压力此处分别同时也是加载腔室里的压力。此处加载腔室例如可以是在驱动活塞内部的基本封闭的腔室,它通过一个或多个贯穿驱动活塞的连接通道与邻接的工作腔室相连。在另一种备选的实施方式中驱动活塞设有向着驱动活塞的端面敞开的轴向凹坑,它直接自身就构成了加载腔室或者与加载腔室连接。
在这种上述的结构形式中加载腔室中压力的建立直接由于在与之相连的工作腔室中压力的建立而引起,当驱动活塞不能继续运动时发生这种压力建立,不管是通过达到由线性驱动装置所规定的终端位置还是由外界物体体所规定的位置。该穿过在滑动表面和活塞移动表面之间的环形间隙可能有的泄漏对于在施加压缩空气的工作腔室里的压力建立只是最小地施加影响,因此在短时间之后达到对于活塞密封件移位至密封位置上来说需要的激活压力。
在一种备选的实施方式中驱动活塞设有阀门机构,它中间接入在加载腔室和工作腔室之间并且它引起对加载腔室的一种取决于线性驱动装置的当前工作状态的加载。
阀门机构尤其包含进气阀门机构,它们只有当在工作腔室里的压力超过了使驱动活塞移动所必需的移动压力时,才允许空气从施加压缩空气的工作腔室流入到所配合的加载腔室里。只有当工作腔室里的压力升高到激活压力时,尤其是才使空气中止流入。
相应的进气阀门机构尤其可以包含有至少一个单向阀,它在其关闭位置上预张紧,因此它只是在达到所要求的压力值时才打开。
在向加载腔室这样有控制地输入压缩空气时可以很可靠地保证:活塞密封件并不提前地转入密封位置。尤其可以引起一种从基本位置至密封位置的突然的变形。
如果也有平行设置的排气阀门机构,这些阀门机构可以使加载腔室当配属的工作腔室被放气-尤其是为了使驱动活塞运动反向-实现卸压,与进气阀门机构相结合是有利的。因为活塞密封件的变形是可逆的,因此在对其径向加载的压力降低时该密封件又退回至基本位置。
排气阀门机构也可以通过至少一个单向阀来实现。
上述措施可以是双倍的,尤其是对称的,以便能够在两个运动方向时结合双作用线性驱动装置实现所述的功能。
附图说明
以下按照附图对本实用新型详加叙述。附图所示为:
图1是优选第一结构形式的按照本实用新型的线性驱动当活塞密封件位于基本位置上时的纵向剖视简图;
图2是图1所示装置按II-II剖面线的横截面图;
图3是图1所示的装置的相当于图2的横截面图,当然此时活塞密封件移位至密封位置时。
具体实施方式
对于附图所示的总体上用附图标记1标注的气动线性驱动装置来说是指一种气动气缸,其具有由缸筒外壳构成的长的驱动外壳2和位于里面可以在纵向方向上线性移动地设置的驱动活塞3,后者与用于传力的从驱动外壳2里伸出来的活塞杆4连接。
与该实施例不同,本实用新型也可以应用于其它种类的气动线性驱动装置上。这里尤其是考虑无活塞杆的线性驱动装置,例如在驱动活塞3和与该活塞驱动连接的外部从动部件之间具有非接触式的磁性耦合的线性驱动装置。
驱动外壳2如上所述具有带纵轴线5的长形结构,该纵轴线优选地同时构成了整个线性驱动装置1的纵轴线。在驱动装置外壳2内部有一个在纵轴线5方向上延伸的、具有优选为圆柱形结构形状的活塞接收腔6。示例性地规定了一种圆形横截面。
驱动外壳2的在周边处限制住活塞接收腔6的圆周壁7用其内表面构成了用于所述驱动活塞3的圆柱形的活塞移动表面8。在其两个端面上,该活塞接收腔6各通过驱动外壳2的一个终端壁12,13封闭住。至少一个终端壁滑动移动地被活塞杆4穿过,其内部终端段14固定在驱动活塞3上,而且其轴向移出驱动外壳2之外的外部终端段15用于传力。在外部终端段15上例如可以固定只是简化示出的要推移的物体16。设于外部终端段15上的紧固机构在图中未详细示出。
驱动活塞3具有刚性的活塞基体17,在该基体上固定住了活塞杆4的内端部段14。活塞基体17可以如在实施例中那样是整体的或者由多个以任意方式相互连接的组件组成。
活塞基体17具有一种与活塞接收腔6的内轮廓对应互补的外轮廓,它具有略小的直径或横截面,因此它用最小的径向间隙布置在活塞接收腔6里。这种径向间隙构成了一种用眼睛不能见到的移动间隙18,该间隙可以使驱动活塞3在活塞接收腔6里在纵轴线5方向上实现极少摩擦的滑动。活塞的外表面在此构成一种优选为圆柱形的滑动表面22,所述活塞利用该表面可以沿着所述活塞移动表面8滑动,以便在一个或另一个方向上实现一种与纵轴线5同样指向的移动运动23。
移动间隙18的宽度与空气间隙没有什么不同,其大小例如为5μm。
一种类似的用于更好地区分的称作运动间隙24的空气间隙在活塞杆4的外圆周和被活塞杆4穿过的终端壁12的通孔25的内圆周之间。
若驱动活塞3实施一种移动运动23,那么在由驱动活塞3和活塞杆4所组成的运动单元26和驱动外壳2之间不存在与软材料的接触。运动单元26实际上是浮动的,以由空气间隙18,24所规定的径向间隙线性可移动地支承在驱动外壳2里。
为了引起移动运动23,给在其中通过驱动活塞3将活塞接收腔6分成了两个工作腔室27,28中的一个或另一个施加上压缩空气、并同时使对应的另一个工作腔室28,27排气。为了对此必需的有控制地供给和排出压缩空气,穿过驱动外壳2壳壁的本身的控制通道32,33通入到相应的工作腔室27,28里。所述两个终端壁12,13中的每一个示例地都由控制通道32,33中的一个穿过。
若对工作腔室27或28中的一个施加上压缩空气、并同时使另一个工作腔室放气,那么由此引起的压差造成驱动活塞3朝排气工作腔室的方向的移动。此处由于在移动间隙18部位里没有密封,因此在所述两个工作腔室27,28之间少量地发生了可以称作为泄漏的压缩空气串漏。这是可以容忍的,尤其是由于小的摩擦一般有一种相对高的移动速度。
在移动运动23过程中,由于存在移动间隙18而使摩擦特别小,而通过特殊的措施则保证了:在驱动活塞3达到由于阻力而引起的终端位置时,所述两个工作腔室27,28在移动间隙18部位里气密地相互分隔开。对于该终端位置来说,可以是图1中点划线所示的行程终端位置34,它按照如下方法来规定:驱动活塞3在其移动运动时与固定于外壳上的止挡面35相接触,这个止挡面例如由终端壁12,13的轴向面向活塞的内表面构成。但当驱动活塞3在到达原则上可能有的行程终端位置之前由于阻力而停下时,则也有一种按所述意义上的终端位置,例如通过如下方法实现:将要被它操纵的物体16先设置于所希望的位置上、或者它与外部物体相接触。这个也可称作为中间终端位置的终端位置是一种动态的终端位置,它实际上可以出现于驱动活塞3的每个轴向位置上,就是说取决于相应的应用情况。
对于移动间隙18的密封负有重大责任的是在本实施例中的两个弹性可变形的活塞密封件36,37,驱动活塞3装备有该密封件。这两个活塞密封件36,37中的一个还是另一个对于移动间隙18的静力密封是负有重大责任的,这取决于此:驱动活塞3在哪个方向上在到达终端位置之前已被移动了。若是线性驱动装置不设计成双作用工作气缸,而是按所谓单作用原理,此时驱动活塞3的移动运动23只是在一个方向上由施加压缩空气而引起,那就可以不用第二活塞密封件。此外还要提到:与实施例不同地每个移动方向可以存在有多个活塞密封件。
这两个在实施例中存在的活塞密封件36,37构成了两个流体上相互并不连接的分开的加载腔室38,39的在径向上位于外面的分界壁,所述加载腔室更适宜地位于活塞基体17的内部。在该实施例中这两个加载腔室38,39分别是盘状扁平的环腔,它们的径向位于内部的分界壁由活塞杆4的内端部14构成。然而不必将活塞杆4用来实现加载腔室38,39的分界。这些腔室也可以直接由活塞基体17来分界。
每个活塞密封件36,37更适宜地位于基体17的间隙状中间腔42,43里,其中每个中间腔42,43的扩展平面与纵轴线5成直角地布置。这两个中间腔42,43轴向相互间隔地布置。所述径向上在同轴地装入在配属的中间腔42,43里的活塞密封件36,37之内所构成的中间腔42,43部段构成了所属的加载腔室38,39。
对于间隙状的中间腔42,43来说,尤其是指一种环形间隙。
活塞密封件36,37布置在驱动活塞3的外圆周部位里,也就是说它们位于滑动表面22的部位里。每个活塞密封件36,37的外圆周在未加载状态下小于滑动表面22的圆周。用“外圆周”和“圆周”分别指在圆周方向上所测得的延伸部段。
由于在圆周长度上这种相当大的差别,活塞密封件36,37在被它们分界的加载腔室38,39无压力状态下就占有图2所示的基本位置,在该位置上活塞密封件相比于滑动表面22径向缩回了。该面向活塞移动表面8的、位于外面的环形密封面44相对于滑动表面22来说微小地径向沉下,从而不管在运动单元26和驱动外壳2之间存在径向间隙而可以阻止在活塞密封件36,37和活塞移动表面8之间产生接触。滑动表面22径向略微超出于环形的密封表面44。
可以通过使活塞密封件36,37以一定的轴向预紧力装在中间腔42,43里来规定活塞密封件36,37在基本位置上相对于活塞基体17所占住的相对位置。这里更为适宜地有一种同轴的布置。当然原则上也可以考虑只是微小地径向支撑住活塞密封件36,37,从而使它以某种方式相对于活塞基体17径向浮动地固定住,并可以自动地相对于活塞移动表面8对准。
也可以设有相对于活塞基体17位置固定的稳定机构45,它们使活塞密封件36,37在占据着基本位置时同轴地相对于纵轴线5进行定中心。这里例如可以指在图2和3中以点划线所表示的突起,这些突起嵌入到被活塞密封件36,37所限定住的环形腔里,并在这些突起上该活塞密封件36,37可以用其与环形密封面44径向对立的内圆周面46支撑住。
活塞密封件36,37由一种具有足够弹性的材料制成,以便可以实现弹性扩张和与此相联系的径向指向外部的变形,此时活塞密封件36,37从径向里面起受到某种气动压力。活塞密封件36,37优选由一种弹性体材料或另一种塑料材料制成。
通过所述向着滑动表面22方向敞开的间隙状中间腔42,43将滑动表面22分成多个轴向相互紧随着的滑动表面段。每个活塞密封件36,37在此处轴向在两侧各有一个这种圆柱形的滑动表面段置于侧面。
当活塞密封件36,37位于基本位置上时移动间隙18没有密封,而活塞密封件36,37则可以通过从径向内部起所进行的压缩空气的施加而径向向外发生变形,从而使它在占有密封位置时在预紧力作用下贴靠在活塞移动表面8上。它用该具有环形密封表面44的外圆周部段径向向外从所属的中间腔42,43里移出来,并微小地在径向方向上超过滑动表面22上。在图3中说明了在占有密封位置时的状态。那里可以良好地见到在环形密封面44和活塞移动表面8之间紧密的密封接触。
在处于这种密封位置时就阻止了穿过空气间隙18的在这两个工作腔室27,28之间的漏气。
活塞密封件36,37穿过中间腔42,43的环流尤其通过如下方法来阻止:径向向外加载的活塞密封件36,37由于其支撑在活塞移动表面8上,因而根据扩宽在纵轴线5的方向上也就有一种变形,从而使该活塞密封件在加强密封的作用下贴靠在所配属的中间腔42,43的侧面的置于该密封件两侧的部段上。
设有机构,通过这些机构可以从所述在线性驱动装置1当前的工作状态下施加压缩空气的工作腔室27或28里将压缩空气供给一个相应的加载腔室38,39,从而使活塞密封件从其之前还占有的基本位置变形到密封位置上,此时在加载腔室38,39里的压力升高到预定激活压力(Aktivierungsdruck),该压力大于只用于移动驱动活塞3所必需的移动压力。
由于系统的动力性,在该施加压缩空气的工作腔室里只是当驱动活塞3遇到阻力并且不再能或者至少不再能不受限制地继续运动时,也就是说,它到达了上面所述的终端位置中的一个,那么才建立起完全的、由压力源提供的工作压力。一直到这个时刻在施加压缩空气的工作腔室里严生相比于工作压力来说减小的压力,因为该压力引起移动运动23,因此应该称作移动压力。
在实施例中第一加载腔室38与第一工作腔室27处于流体连接,而另外的第二加载腔室39与第二工作腔室28处于流体连接。这种流体连接通过一个或多个贯穿活塞基体17的连接通道38a,38b,39a,39b来实现。在这些上述连接通道的走向中分别接入了装在驱动活塞3里并因此与其一起运动的阀门机构47,48,它控制流体的通过并引起一种取决于线性驱动装置的当前工作状态的对分别配属的加载腔室38,39的加载。
阀门机构47,48包含接入在至少一个连接通道38a,39a的走向里的进气阀门机构52,53,它们只是当在用压缩空气加载的工作腔室里的压力超过移动压力一定大小时,才允许从该用压缩空气加载的工作腔室27,28里使空气流入到配属的加载腔室38,39里。通过使用一种单向阀54就可以很简单而可靠地实现这种阀门功能,该单向阀只是在工作腔室和加载腔室之间达到确定的压差时才开启并允许对加载腔室供气,而在相反方向上它则完全锁闭。
在至少另外一个连接通道38b,39b里更适宜地接入了相关阀门机构47,48的排气阀门机构55,56,它们阻止压缩空气流入加载腔室38,39里,然而可以流出至连接的工作腔室27,28里,此时有足够大的压差,这取决于由于所连接工作腔室27,28的放气而在这工作腔室里所形成的压力降。
排气阀门机构55,56也更适宜地设计成单向阀57,其闭塞方向然而与进气阀门机构52,53的单向阀54的闭塞方向相反。
以下根据实施例对本实用新型的作用原理详细说明。
可以认为:运动单元26处于完全驶入状态,其中驱动活塞3位于其在图1左面的终端位置上。两个工作腔室27,28以及两个加载腔室38,39都首先是无压的。
为使运动单元26向右运动,一直到驱动活塞3到达图1所示的行程终端位置34,将处于规定工作压力下的压缩空气输入第一工作腔室27里,其中同时使第二工作腔室28放气。与之有关的控制由一个未详细示出的控制阀门机构来进行。
因为驱动活塞3没有受到明显的阻力,它就在移出方向上实施一种移动运动23,其中它通过输入在第一工作腔室27里的压缩空气被推向前面。它同时将位于第二工作腔室28里的空气经配属于该工作腔室的控制通道33推出。因为加载腔室38,39里有比激活压力较低的压力,尤其是大气压力,因此活塞密封件36,37处于其基本位置上。进气阀门机构52在这种阶段下阻止压缩空气流入到第一加载腔室38里,其方法是它们具有相应高的动作阈值,或者,当它们是可调整的,就调定到对应高的动作阈值。
因为排气阀门机构55反正在一种有利于第一工作腔室27的较高的压力差时闭塞,它们也就不可能将压缩空气输入到第一加载腔室38里。
若驱动活塞3到达了行程终端位置34,该在第一工作腔室27里的压力就一直升高到工作压力的大小。在这种升压时在某一时刻达到了进气阀门机构52的动作阈值,该机构就开通进气通路使压缩空气流入第一加载腔室38里,而压缩空气就从第一工作腔室27流入第一加载腔室38里。
动作阈值可以相当于工作压力。它当然优选位于工作压力和移动压力之间。
由于进气阀门机构52打开了,这就可以在连接的第一加载腔室38里建立起过压,它在短时间之后就达到激活压力,通过该压力使配属的活塞密封件36变形至密封位置。可以这样来规定进气阀门机构52的动作阈值,使它相当于激活压力。若在第一工作腔室27里的压力升高至工作压力,那么用于使活塞密封件36活化的压缩空气就可以流入第一加载腔室38里,此时该在第一工作腔室27里的压力值相当于激活压力。
通过压缩空气的有控制地输入就保证了:活塞密封件36以清楚规定的方式被操纵并且不发生提前的活化,例如在输入的压缩空气有压力波动时。
通过该在占有行程终端位置34时处于密封位置上的活塞密封件36使第一工作腔室27密封锁闭,从而可以将一个恒定大小的流体止动力作用于驱动活塞3上,用该力可以将驱动活塞3向着止挡面35压紧。
若驱动活塞3在到达其最大可能的行程终端位置34之前就由于一个阻力而在移动运动中停下,例如由于达到通过它要移动的物体16的终端位置,就产生一种类似的功能。
因此很显然,这里是指一种动态可活化的系统,在该系统中可以在驱动活塞3的整个最大可能的移动行程内使密封功能无级地活化。另外一个优点是自动地活化,而不需要专门的传感装置或者电控的阀门机构。
为了取消活塞密封件36的密封功能,只要使第一工作腔室27经过控制通道32放气就可以了。由此引起的压力降低导致了有利于第一加载腔室38的压力差,因此该设定到相应低的动作阈值的排气阀门机构55就通过配属的连接通道38b使流体通道开通并使压缩空气可以从第一加载腔室38流出至第一工作腔室37里。因为在第一加载腔室38里的压力因此又降到激活压力之下,因此弹性的活塞密封件36由于其可逆的变形性能而自动地返回基本位置上。
通过对第二工作腔室28的加载,运动单元26则可以产生一种驶入运动,一直到达驱动活塞3的驶入的行程终端位置。此时关于配合于第二加载腔室39的活塞密封件37来说发生同样的过程,如上根据,另一个活塞密封件36所描述的那样。配属于第二加载腔室39的进气阀门机构53和排气阀门机构56的功能与上面所述的相同。
驱动活塞3因此包含两个取决于压力的密封单元58,59,它们各包含一个配合有活塞密封件36或者说37的加载腔室38,39。这些密封单元58,59与不同的工作腔室27,28合作。线性驱动装置当然也可以这样来设计,以至于只有一个密封单位,它只是对一个工作腔室的压力加载有反应。
也可以在保留唯一密封单元的情况下设有多个分别配有一个活塞密封件的加载腔室,它们与相同的工作腔室连通。按此方式可以实现一种多重密封效果。
在另外一种备选的结构形式中设有一种在至少一个加载腔室38和配属于该腔室的工作腔室27之间总是敞开的连接机构。如果连接通道38a,38b,39a,39b并不配有阀门机构47,48,那么在实施例中就是一种这样的结构形式。加载腔室也可以备选地是越过其整个横截面向着驱动活塞3的端面方向敞开的活塞凹槽。
在上述这种实施形式中,当前在加载腔室里的空气压力总是与所连接的工作腔室中的压力相同。因此这种系统对于压力波动更容易出问题。但仍然也可以按此方式可靠地实现按照本实用新型的功能。
Claims (17)
1.气动线性驱动装置,具有一驱动外壳(2),其中有至少一个限定了一活塞移动表面(8)的活塞接收腔(6),该活塞接收腔被一位于其中的驱动活塞(3)在轴向上分成两个工作腔室(27,28),其中驱动活塞(3)在其外圆周部位里具有至少一个弹性可变形的环形活塞密封件(36,37),该活塞密封件可以密封地贴靠在活塞移动表面(8)上,以阻止在所述两个工作腔室(27,28)之间的空气串漏,而且所述工作腔室(27,28)中的至少一个工作腔室可以用压缩空气加载,以便使驱动活塞(3)引起一种线性的移动(23),在该移动时它用一布置在其外圆周上的滑动表面(22)在活塞移动表面(8)上沿着滑动,其特征在于,所述活塞密封件(36,37)构成了一配合于驱动活塞(3)的加载腔室(38,39)的在径向上位于外部的分界壁,并在该加载腔室(38,39)处于无压状态时占据一基本位置,在该基本位置上所述加载腔室由于相对于滑动表面(22)来说较小的外圆周而相比于滑动表面(22)在径向上缩回了,而且设有机构(38a,38b,39a,39b,47,48),通过这些机构从当前用压缩空气加载的工作腔室(27,28)里可以将压缩空气供给加载腔室(38,39),从而在加载腔室(38,39)里的压力升高到对于要移动驱动活塞(3)所必需的移动压力来说更高的激活压力时,使活塞密封件(36,37)从其基本位置上径向向外变形至在预紧作用下贴靠在活塞移动表面(8)上的密封位置上。
2.按权利要求1所述的线性驱动装置,其特征在于,所述活塞密封件(36,37)是一种弹性的塑料物体。
3.按权利要求2所述的线性驱动装置,其特征在于,所述活塞密封件(36,37)是一种弹性体。
4.按权利要求1至3中之一所述的线性驱动装置,其特征在于,所述活塞密封件(36,37)装在驱动活塞(3)的一间隙状的中间腔里,该中间腔适宜地也构成了所述加载腔室(38,39)。
5.按权利要求4所述的线性驱动装置,其特征在于,所述间隙状中间腔(42,43)是环形间隙。
6.按权利要求1至3中之一所述的线性驱动装置,其特征在于,所述活塞密封件(36,37)在轴向上在两侧各有滑动表面(22)的一个部段置于侧面。
7.按权利要求1至3中之一所述的线性驱动装置,其特征在于,所述加载腔室(38,39)通过一总是敞开的连接机构与配合的工作腔室(27,28)连接。
8.按权利要求7所述的线性驱动装置,其特征在于,所述总是敞开的连接机构通过一个或多个布置在驱动活塞里的连接通道(38a,38b,39a,39b)来实现。
9.按权利要求1所述的线性驱动装置,其特征在于,所述加载腔室(38,39)在中间接入一位于驱动活塞(3)边缘上的阀门机构(47,48)的情况下与所配属的工作腔(27,28)相连接,其中阀门机构(47,48)引起了对于配属的加载腔室(38,39)的一种取决于线性驱动装置当前的工作状态的加载。
10.按权利要求9所述的线性驱动装置,其特征在于,所述阀门机构(47,48)包含有进气阀门机构(52,53),当工作腔室(27,28)里的压力超过移动压力时,才允许从施加压缩空气的工作腔室(27,28)里使空气流入到配属的加载腔室(38,39)里。
11.按权利要求9或10所述的线性驱动装置,其特征在于,所述阀门机构(47,48)包含有排气阀门机构(55,56),该排气阀门机构在所配属的工作腔室(27,28)里存在规定的压力降时就可以使压缩空气从加载腔室(38,39)里流出至该工作腔室(27,28)里。
12.按权利要求9或10所述的线性驱动装置,其特征在于,所述阀门机构(47,48)包含至少一个单向阀(54,57)用于控制空气流动。
13.按权利要求11所述的线性驱动装置,其特征在于,所述阀门机构(47,48)包含至少一个单向阀(54,57)用于控制空气流动。
14.按权利要求1至3中之一所述的线性驱动装置,其特征在于,所述驱动活塞(3)具有两个相互独立地取决于压力工作的密封单元(58,59),它们各自包含至少一个具有配属的活塞密封件(36,37)的加载腔室(38,39),其中所述一个加载腔室(38)与所述一个工作腔室(27)连接,而另一个加载腔室(39)则与另一个工作腔室(28)连接
15.按权利要求1至3中之一所述的线性驱动装置,其特征在于,所述驱动活塞(3)具有一活塞基体(17),它承载着所述至少一个活塞密封件(36,37),并在该活塞基体里形成所述至少一个加载腔室(38,39)。
16.按权利要求1至3中之一所述的线性驱动装置,其特征在于一种设计成气动气缸的结构,它具有一与驱动活塞(3)运动耦联的活塞杆(4),该活塞杆滑动移动地穿过驱动外壳(2)。
17.按权利要求16所述的线性驱动装置,其特征在于,在活塞杆(4)和被该活塞杆穿过的、在驱动外壳(2)的终端壁(12)里的通孔(25)之间存在一空气间隙。
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